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計算機仿真在技術(shù)學(xué)校電路原理中的應(yīng)用

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計算機仿真在技術(shù)學(xué)校電路原理中的應(yīng)用

[摘要]電路原理教學(xué)是中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校較為基礎(chǔ)的一門課程,具有眾多的公式以及電路圖,而且其方程推導(dǎo)以及電路定理較為嚴(yán)謹(jǐn),傳統(tǒng)的教學(xué)無法達(dá)到其教學(xué)目的,因此將計算機仿真應(yīng)用其中具有十分重要的作用。

[關(guān)鍵詞]計算機仿真;電路原理;教學(xué)

利用計算機科技成果而建立起來的計算機仿真技術(shù),可以在一定的實驗條件下,自動建立電路方程,開展各種動態(tài)模型的實驗工作,并且可以應(yīng)用動畫與圖形等形式進(jìn)行表現(xiàn),是一項受環(huán)境約束少、具有較高效率的綜合性技術(shù)。將計算機仿真應(yīng)用在中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電路原理教學(xué)中,不僅有利于學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí),而且還有助于拓寬他們的知識面,對學(xué)習(xí)電子信息領(lǐng)域的其他后續(xù)課程具有十分有益的作用。

一、計算機仿真技術(shù)的具體特點

(一)可以提供簡單有效的實驗方法

在實際的教學(xué)過程中,應(yīng)用計算機仿真技術(shù),可以將一些儀器以及圖表等結(jié)合其實際的情況進(jìn)行詳細(xì)的繪制,有利于學(xué)生更加準(zhǔn)確與直觀地學(xué)習(xí),并且計算機仿真技術(shù)還可以提供一套較為行之有效、花費成本較低、較為簡便的實驗方法。在學(xué)生開展某一電路實驗時,根本不用擔(dān)心會由于其操作措施不當(dāng)而引起的不良效果,其系統(tǒng)的維護(hù)操作,可以充分保障其自身具有較為長久的使用壽命。若在做實驗的過程中,學(xué)生遇到了某些不懂的問題,還可以進(jìn)行在線幫助,在各種幫助下完成相關(guān)的實驗,根本不需要進(jìn)行反復(fù)的實驗操作,這無疑大大減少了對實驗原料與實驗器材的消耗與浪費。另一方面應(yīng)用計算機仿真技術(shù),還可以完成一些難度較大的實驗,充分增強學(xué)生親自做實驗的感受。

(二)可以提供多種有效手段

計算機仿真技術(shù)通常情況下都是具有較為強大的混合模擬功能以及數(shù)字信號模擬功能的,不僅可以對各種工作狀態(tài)下的電路仿真圖形中的電波與數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的存儲,而且還可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇蛴」ぷ?。在中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電路原理教學(xué)中應(yīng)用計算機仿真技術(shù),繪制出來的模型往往具有十分齊全的元件庫,可以為實際生產(chǎn)提供各種便利。另外,計算機仿真技術(shù)不僅具有對動態(tài)、靜態(tài)以及失真等方面數(shù)據(jù)的分析功能,而且還可以合理地判斷并分析其電路中可能出現(xiàn)的各種短路問題等故障。

二、將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用到電路原理教學(xué)中的具體途徑

(一)建設(shè)計算機的實踐案例與仿真演示

在中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電路原理教學(xué)中,建設(shè)計算機實踐案例與仿真演示是積極推進(jìn)其實踐教學(xué)改革的基礎(chǔ),也是其課程建設(shè)的一個較為重要的方面。要結(jié)合課程的知識體系與教學(xué)目標(biāo),由淺入深地將計算機仿真技術(shù)從基本的電路定律應(yīng)用到復(fù)雜的電路推導(dǎo),結(jié)合其理論進(jìn)行推導(dǎo)演算,從簡單的單元電路應(yīng)用到功能性較強的電路模塊,促進(jìn)學(xué)生對其理論知識的理解。并且在講授具體章節(jié)時,還可以將計算機仿真技術(shù)作為其課堂演示的實例,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在授課的過程中,實踐案例往往側(cè)重于對一些實用性與趣味性較強的綜合性電路的分析,有時會引用手電筒電路、日光燈電路等與課程結(jié)合緊密的實踐案例,引導(dǎo)學(xué)生對案例進(jìn)行分析與討論,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。同時,還可以結(jié)合交流電教學(xué),按照其家居的實際情況,設(shè)計一些低壓家居電路的實踐內(nèi)容,在考慮安全之后簡單模擬一下家居電路的布線。雖然設(shè)計的電路較為簡單,但是在這次實踐以后,每一位學(xué)生都會對家庭的用電情況以及真實布線具有更加深刻的認(rèn)識。

(二)將計算機仿真技術(shù)與實驗部分相結(jié)合

將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用到實驗部分,并相繼對其實驗內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,將計算機仿真技術(shù)與現(xiàn)有的模塊化電路實驗設(shè)備進(jìn)行結(jié)合,使實驗與理論聯(lián)系更加緊密。比如,在變壓器電路的仿真、節(jié)點電壓法的仿真等實驗的過程中,可以讓學(xué)生進(jìn)行實物實驗分析前,通過仿真分析了解電路的基本情況,在得到了一些理性認(rèn)識之后再進(jìn)行具體的實驗,拓展他們的思維能力,讓他們可以更加深刻地理解與認(rèn)識實驗原理,提高實際的動手能力。同時,在進(jìn)行作業(yè)要求時,可以讓學(xué)生利用計算機仿真技術(shù)去完成。學(xué)生可以通過其硬件,較好地復(fù)習(xí)基本技能與基礎(chǔ)知識,對課程理論的具體應(yīng)用有更為深刻的了解,在不知不覺中培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。綜上所述,中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校中電路原理這門課程,不僅具有較強的理論性,而且具有較強的操作性。在學(xué)習(xí)過程中,往往會由于其知識過于抽象,而使學(xué)生學(xué)起來較為吃力,難度過大?,F(xiàn)階段,將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用其中,不僅可以將抽象的理論文字轉(zhuǎn)換成較為具體、直觀的圖像與圖形,結(jié)合動畫和視頻等方式展示其仿真效果,而且還可以將一些教學(xué)的重點與難點制作成內(nèi)容較為生動、豐富的課件,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高其學(xué)習(xí)的興趣,同時也增強了教學(xué)的效果,有利于促進(jìn)電子類專業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]劉增磊,高愛蓮,王棟,等.計算機仿真在電路原理教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇,2016(10):176-177.

[2]甄旭東.計算機仿真技術(shù)在發(fā)動機原理教學(xué)中的應(yīng)用與探討[J].科教文匯(上旬刊),2016(9):65-67.

作者:薄海群 姜浩 單位:西豐縣中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校